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KCTF-33型風光互補發(fā)電系統(tǒng) 一、產(chǎn)品概述 本產(chǎn)品是集于太陽能發(fā)電及風力發(fā)電為一體的新型教學演示實驗系統(tǒng)。可完成風力發(fā)電和太陽能發(fā)電及基站的供電及并網(wǎng)逆變電源系統(tǒng)集成的相關實驗及教學演示。 1.系統(tǒng)主要應用范圍 主要提供于職高、大學、研究生、企業(yè)技工以太陽能發(fā)電為主課題的研究和培訓。可以幫助學生，進一步理解風光互補發(fā)電站整個系統(tǒng)的原理學習并探討工程實際應用技能。 室內風力發(fā)電及實驗平臺 室外方陣及跟蹤系統(tǒng) 2.產(chǎn)品特點 （1）系統(tǒng)實驗平臺集成了室內溫/濕度，風速、風向等測量系統(tǒng)，讓使用者操作起來更直觀。 （2）系統(tǒng)采用32位數(shù)字化DSP技術，對蓄電池充放電進行全智能化的管理。 （3）系統(tǒng)同步電源，采用日本三菱IGBT模塊（IPM）組裝。具有高功率因數(shù)輸出。 （4）系統(tǒng)面板上采用直觀的數(shù)字表和液晶顯示，讓用戶了解當前系統(tǒng)工作狀態(tài)。 （5）系統(tǒng)上的離網(wǎng)電源可以為用戶提供交流220V純正弦波交流電能。 （6）風光互補發(fā)電實訓系統(tǒng)，可以讓實訓學生自行拆裝移動，使用簡便、無噪音、無污染。 （7）系統(tǒng)監(jiān)控柜集成高性能工控一體計算機，可監(jiān)控系統(tǒng)運行參數(shù)、將運行數(shù)據(jù)長期保存或打印 二、技術參數(shù) 系統(tǒng)參數(shù)數(shù)： （1）系統(tǒng)供電：三相五線 AC 380V （2）裝機容量：2KVA 1、太陽能電池板 太陽能電池板采用陣列組裝形式，主要采用4塊（或更多）小型太陽能電池板組建，可實現(xiàn)太陽能電池板的并接方式和串接方式，進而提供大電流或大電壓的兩種太陽能電池板組網(wǎng)方式。 （1）電池板：單晶硅/多晶硅 （2）輸出功率：250W*4塊 （3）：自由組合 （4）開路電壓：35VDC 2、自動跟蹤單元 （1）跟蹤方式：雙軸全自動跟蹤； 精度：±0.5° （2）水平回轉角度：360° ；俯仰角度：180° （3）控制器供電電源：DC 12V/24V （4）電機供電電源：DC 12V 3、風力發(fā)電機 （1）額定功率：400(W) （2）額定電壓：24(V) （3）額定電流：16.7（A） （4）風輪直徑：1.65(m) （5）啟動風速：1.5(m/s) （6）額定風速：9.6(m/s) （7）安全風速：35(m/s) （8）工作形式：永磁同步發(fā)電機 （9）風葉旋轉方向：順時針 （10）風葉數(shù)量：3（片） （12）電機材料：鋁合金 4、模擬風洞模塊 （1）風量：28070 mз/h （2）風壓：308Pa （3）轉速：1440 r/min （4）功率：2.2kW （5）可調風速：0～13級連續(xù)可調 5、風光互補控制器規(guī)格 （1）工作電壓：24VDC訂貨前確認 （2）充電功率Pmax ：1000W （4）風機功率Pmax ：550W （5）充電方式：PWM脈寬調制 （6）充電電流 35A （7）過放保護電壓 21V （8）過放恢復電壓 26V （9）輸出保護電壓 32V （10）卸載開始電壓（出廠值）25V （11）卸載開始電流（出廠值） 15A （12）控制器設有蓄電池過充、過放電保護、蓄電池開路保護、負載過電壓保護、夜間防反充電保護、輸出短路保護、電池接反保護、欠壓和過壓防震蕩保護、均衡充電、溫度補償、光控開關功能； （13）負載為100W以下的12V/24V直流負載，控制單元一通道為常開輸出，另一通道為多類定時輸出（光控開、光控關，定時開、定時關，）。 風光互補控制器 6、離網(wǎng)逆變電源 （1）直流輸入電壓：19～29VDC （1）AC標準電壓范圍：90V～140V/180V～260VAC （1）測量范圍：風速：0～60m/s 風向：0～360° 含有照度計、溫度表、濕度表，單片機時鐘系統(tǒng)，實現(xiàn)時間的顯示 13、工控一體機，帶觸摸功能 （1）C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器 1、太陽能電池板開路電壓測試實驗 實驗二：太陽能自動跟蹤實驗系列 1、逐日系統(tǒng)原理實驗
模擬風洞
（2）額定蔬出功率：1000W
（3）輸出電壓：110/220VAC
（4）輸出波形：純正弦波
（5）輸出頻率：50Hz
（6）工作效率：85%
（7）功率因數(shù)：>0.88
（8）波形失真率≤5%
（9）工作環(huán)境：溫度-20℃～50℃
（10）相對濕度：﹤90﹪（25℃）
（11）保護功能：短路、過熱、過載保護
（12）特殊功能：*的旁路功能，可以實現(xiàn)市電→光伏或光伏→市電之間的無縫切換，可優(yōu)選光伏優(yōu)先或市電優(yōu)先。
離網(wǎng)逆變電源7、同步并網(wǎng)逆變電源
（2）AC頻率范圍：55Hz～63Hz/45Hz～53Hz
（3）并網(wǎng)輸出功率：1000W
（4）輸出電流總諧波失真：THDIAC <5%
（5）相 位 差：<1%
（6）孤島效應保護：VAC;f AC
（7）輸出短路保護：限流
（8）顯示方式：LED
（9）待機功耗：<2W
（10）夜間功耗：<1W
（11）環(huán)境溫度范圍：-25 ℃～60℃
（12）環(huán)境濕度：0～99%(Indoor Type Design)
同步并網(wǎng)逆變電源8、測風系統(tǒng)
（2）精 度：±0.1m/s ± 3°
（3）工作電源：AC 220V±20% 50HZ， DC12V、5V或其他供電。
（4）記錄間隔：1分鐘～240分鐘連續(xù)可設置
（5）內部存儲：4M bit
（6）通訊接口：RS-232/485/USB通訊
（7）環(huán)境溫度：-40℃～50℃
（8）轉速傳感器：0～5000 風力發(fā)電機轉速檢測顯示（室內）
測風系統(tǒng)9、照度計 量程：0-225Lx、200-2250Lx、2000-22500Lx和20K-225KLx（225000Lx）自動切換量程。10、數(shù)字電壓、電流、功率因數(shù)表、溫濕度表 （1）直流電壓表：0-200V×3只 （2）交流電流表：5A×1只 （3）交流電壓表：0-500V、交流電流表5A各一只 （4）交流電能計量模塊：電參數(shù)測量、運行時間、超載報警、功率報警門限預置、掉電數(shù)據(jù)保存 （5）溫度、濕度表:溫度測量范圍：-50℃-+70℃ 濕度測量范圍：20%-90% 11、蓄電池容量55Ah、電壓12V × 2只 12、環(huán)境監(jiān)測模塊技術指標
（2）主 板:Intel M11工控固態(tài)節(jié)能主板
（3）內 存:1G DDR3 1333超高速內存,支持1333/1066MHz內存,可支持8GB。
（4）硬 盤:24G SSD固態(tài)硬盤
（5）顯 卡:集成Intel HD Graphics核心顯卡,提供VGA、LVDS、雙HDMI顯示輸出,LVDS支持雙通道24bit,支持單獨顯示、雙顯復制、雙顯擴展。
（6）聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控制器
（7）網(wǎng) 卡:集成1個RTL千兆網(wǎng)卡,支持網(wǎng)絡喚醒、PXE功能。
（8）電 源:外置電源（100V至220V寬幅電壓，通用）
（9）顯示屏:13寸LED工控屏 分辨率：1024*600
（10）觸摸屏:中國臺灣Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能穩(wěn)定，觸摸靈敏
（11）整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持USB3.0(需定制)，
（12）1* HDMI接口:1* VGA接口,1* RJ-45網(wǎng)絡接口,1* Line out（綠色）,1* Mic（紅色)
（13）2*COM串口,1* 12V DC_JACK輸入接口
系統(tǒng)狀態(tài)：
太陽能控制器（帶報警功能）：
（14）輸入電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
（15）輸出電壓、電流、功率的數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
（16）蓄電池：電壓數(shù)據(jù)顯示及動態(tài)曲線顯示
風力電系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)主界面（可切換不同曲線界面）風資源數(shù)據(jù)主界面14、負載單元 （1）DC24V直流負載五組。（感性負載3組，阻性負載2組） 1）感性負載有：24V直流風扇、24V直流電機、24V蜂鳴器 2）阻性負載有：24V交通燈、3W LED燈 （2）AC220V交流負載四組。（感性負載1組，阻性負載3組） 1）感性負載有：220V直流風扇 2）阻性負載：220V交通燈.220V 3WLED燈、220V28WLED燈 （3）可調穩(wěn)壓電源（0-30V，0-2A）。 （4）可調電阻箱技術參數(shù)如下： 1）阻值范圍：10歐-99.99K 2）誤差范圍：±1% （5）USB接口電壓輸出：可為電子設備提供5V直流穩(wěn)壓電源。 三、可完成的實驗內容 實驗一：太陽能電池板特性實驗系列
2、太陽能電池板短路電流測試實驗
3、太陽能電板I-V特性測試實驗
4、太陽能電池板輸出功率計算實驗
5、太陽能電池板填充因子計算實驗
6、太陽能電池板轉換效率測量實驗
7、開路電壓與相對光強的函數(shù)關系實驗
8、短路電流與相對光強的函數(shù)關系實驗
9、太陽能電池板P-V特性測試實驗
10、太陽能電池板暗伏安特性測試實驗
11、太陽能組件輸出特性測試實驗
12、串聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
13、并聯(lián)電阻對填充因子的影響測試實驗
14、太陽能電池光譜特性測試實驗
15、太陽能電池板的串聯(lián)開路電壓測試實驗
16、太陽能電池板的串聯(lián)短路電流測試實驗
17、太陽能電池板的并聯(lián)開路電壓測試實驗
18、太陽能電池板的并聯(lián)短路電流測試實驗
19、負載特性測試實驗
2、太陽光跟蹤定位傳感器原理實驗
3、環(huán)境對光伏轉換影響實驗
4、跟蹤控制器操作實驗
5、傳動執(zhí)行機構接線實訓
6、太陽能光控跟蹤實驗
7、太陽能光控-時控跟蹤實驗
8、太陽能電池組件環(huán)境監(jiān)測實驗
實驗三：太陽能蓄電池控制器實驗系列
1、太陽能蓄電池充電控制實驗
2、控制器充放電保護實驗
3、蓄電池電壓、電流測試實驗
4、蓄電池電量估測實驗
5、控制電池電流流入、輸出實驗
6、控制器環(huán)境溫度測量實驗
7、控制器光控-時控輸出實驗
實驗四：太陽能應用實驗系列
1、太陽能交、直流風扇實驗
2、太陽能路燈實驗
3、太陽能警示燈實驗
4、太陽能充電器實驗
5、太陽能可變阻抗負載實驗
實驗五：太陽能負載實驗系列
1、輸出電流實驗
2、輸出功率實驗
3、在不同恒壓狀態(tài)下電流特性
4、在不同恒流狀態(tài)下電壓特性
實驗六：太陽能光伏逆變器實驗系列
1、逆變器的工作原理分析實驗；
2、輸出電壓、電流測試實驗；
3、輸出功率的估算實驗；
4、過載或短路保護演示實驗；
5、輸入電壓防反接演示實驗；
6、輸入電壓范圍測試實驗；
7、轉換效率計算實驗；
8、上位機監(jiān)控實訓
實驗七：風力發(fā)電機運行過程與風能量變換演示實驗
1、風力發(fā)電基礎理論原理性實驗
2、風力發(fā)電系統(tǒng)設計實驗
3、風力發(fā)電控制技術實驗
4、風力發(fā)電相關測量技術實驗
5、風力發(fā)電基礎理論與應用技術仿真實驗
6、發(fā)電機轉速與輸出電壓關系實驗
7、發(fā)電機轉速與輸出電流關系實驗
8、發(fā)電機轉速與輸出頻率關系實驗
9、風速即轉速與出功率關系實驗
10、變頻器調速實驗
四、系統(tǒng)基本配置
序號 名稱 主要技術指標 數(shù)量 單位 1 風力發(fā)電機 三葉片，風能利用系數(shù)0.32，額定輸出電壓12VAC，額定輸出功率400W 1 臺 2 風速傳感器 輸入電壓5V 碼盤結構輸出 1 只 3 風向傳感器 輸入電壓5V 電壓值輸出 1 只 4 鼓風機 額定功率2.2KW,額定電壓380V額定轉速1440r/min 1 臺 5 太陽能電池板 工作功率：250W，工作電壓35V，工作電流：0.65A光照強度AM1.5 1000W/M2 T 25℃ 4 塊 6 智能電壓表 DC 0-200V 2 只 7 智能電流表 顯示DC 20A 2 只 8 電能計量模塊 電參數(shù)測量、運行時間、超載報警、功率報警門限預置、掉電數(shù)據(jù)保存 2 只 9 風速風向儀 風速：0～45m ±0.3m/s
風向：0～360°±3°
通訊：RS232，RS485，USB1 套 10 風光互補控制器 帶監(jiān)控功能 1 臺 11 電源逆變器 輸入電壓：24VDC 輸出電壓：220VAC
額定功率：1000W1 臺 12 開關電源 輸出電壓：24V 輸出電流：10A 1 只 13 直流感性負載 風扇、電機、蜂鳴器 電壓12V 1 套 14 直流阻性負載 交通燈、LED燈、電阻箱 電壓12V 1 套 15 交流感性負載 風扇 電壓AC220V 1 16 交流阻性負載 LED燈 路燈模組 交通燈、電壓：AC220V 1 套 17 變頻器 額定功率2.2KW 額定電壓380VAC 1 臺 18 光電傳感器 8 ～ 36V 1 只 19 直流減速電機 24V 1 只 20 時間、溫度模塊 -20～+100℃ 時間、溫度、濕度、鬧鐘 1 只 21 工控一體機 Intel® 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W 超低功耗處理器、1G DDR3 1333超高速內存 1 臺 22 船型開關 5 只 23 按 鈕 3 只 24 儲能蓄電池 12V 100AH 4 只
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